潜在失效模式及其后果分析 (FMECA)
潜在失效模式与后果分析(FMEA)
卡死等损坏现象。
4
FMEA过程顺序
系统有那功能，特征，需要条件？会有Leabharlann 些错误？发生错误会有多惨？
那些错误是什么造成的？
发生之频率？ 有那些预防和检测？
检测方法能多好程度？
我们能做什么？ －设计变更 －过程变更 －特殊控制 －改变标准程序或指南
DFMEA and PFMEA
潜在失效模式与后果分析
Failure Mode and Effect Analysis
讲授内容
一.FMEA基本概念 二.FMEA之演变 三.国际间采用FMEA之状况 四.设计FMEA表填写说明 五.制程FMEA表填写说明 六.FMEA结果之应用
2
FMEA的基本概念
1.对失效的产品进行分析，找出零组件之 失效模式，鉴定出它的失效原因，研究
2.设备失效
错误的原物料规格。
生产良率。
不适当的的设计寿命假设。 原物料材质不稳定。
润滑或加油能力不足。
磨损。
不适当的维护作业。
金属疲劳。
缺之环境保护。
装备欠流畅。
错误的算法。
腐蚀。
超过压力。
19
设计FMEA填写说明
(15)发生度
参考下列各要素，决定发生度等级值(1~10)： 1.相似零件或子系统的过去服务历史数据和相关经验? 2.零件、上一阶零件或分系统是否滞销? 3.上一阶零件或分系统改变程度的大小？ 4.零件与上一阶零件，基本上是否有差异? 5.零件是否为全新的产品? 6.零件使用条件是否改变? 7.作业环境是否改变? 8.是否运用工程分析去预估，应用此零件之发生度?
8
国际间采用FMEA之状况
潜在失效模式与效果分析
潜在失效模式与效果分析潜在失效模式与效果分析（Failure Modes and Effects Analysis，简称FMEA）是一种系统的、有序的、定量的方法，用于识别和评估产品或过程中的潜在失效模式以及这些失效模式可能导致的效果。
FMEA是一种常用的风险管理工具，广泛应用于制造业、医疗保健、航空航天、汽车工业等领域。
在本文中，我们将详细介绍FMEA的基本概念、步骤和应用，并阐述其在产品设计和过程改进中的重要性。
一、潜在失效模式与效果分析的基本概念潜在失效模式与效果分析是一种早期风险评估工具，其目的是通过系统地识别和评估潜在失效模式，以便预测和减少失效造成的负面影响。
具体来说，FMEA通过对潜在失效模式（Failure Modes）、失效原因（Causes）和失效后果（Effects）进行定量评估，可以帮助组织找出潜在问题并采取相应的措施来防止或减轻失效所带来的影响。
二、潜在失效模式与效果分析的步骤1.确定分析的范围和目标：在进行FMEA之前，需要明确分析的范围和目标，确定要分析的产品、过程或系统以及评估的关键项。
2.组建团队和制定计划：选择一个跨学科的团队，包括设计工程师、质量工程师、操作人员等，制定一个详细的计划来指导整个FMEA的过程。
3.识别失效模式：对于要分析的产品或过程，团队成员应该结合自己的专业知识和经验，识别可能的失效模式。
4.评估失效后果：对于每个失效模式，团队需要评估其可能的后果，包括对用户、环境、生产过程和设备的影响。
5.确定失效原因：对于每个失效模式，团队需要分析可能的失效原因，包括设计、材料、人员和设备等方面的问题。
6.评估失效的概率和严重程度：对于每个失效模式，团队需要评估其发生的概率和严重程度，以确定失效的风险级别。
7.制定纠正措施：根据对失效模式的分析和评估结果，团队制定相应的纠正措施，包括设计改进、工艺改进和人员培训等。
8.实施纠正措施和跟踪效果：团队需要实施纠正措施，并跟踪其效果，确保问题得到解决并进行效果验证。
潜在的失效模式与后果分析(FMEA)精选全文
太短功能 :支撑架总成生产方法 (焊接)潜在失效模式 :
设计目标骑乘至少3000小时
不需保养, 及10000
小时的骑乘寿命适应99.5%男性成人
舒适的骑乘其它功能 :容易骑用潜在失效模式驾驶困难踩踏困难功能 :提供可靠的交通潜在失效模式链条经常损坏轮胎经常需要保养功能:提供舒适的交通潜在失效模式座椅位置令骑乘者
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FMEA的实施
FMA（失效模式分析）
FMEA（潜在失效模式及后果分析）
失效已经产生
失效还未产生，可能发生，但不是一定要发生
核心：纠正
核心：预防
诊断已知的失效
评估风险和潜在失效模式的影响开始于产品设计和工艺开发活动之前
指引开发和生产
指引贯穿整个产品周期
FMA:Failure Mode Analysis
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FMEA的实施
●及时性●它是一个事前的行为，而不是一个事后的行为。●事先花时间很好地进行综合的FMEA分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机。●FMEA能够减少或消除因修改而带来更大的机会。适当地应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境。● FMEA是一个动态的文件。● FMA是一种事后行为，是对产品/过程已经发生的失效 模式分析其产生的原因，评估其后果采取纠正措施的一种活动。●类似项目的FMA是FMEA的重要的输入参考资料。
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良好FMEA之具备事项
FMEA是早期预防失效及错误发生的最重要且最有效的方法之一。一个良好的FMEA必须具备： 1. 确认已知及潜在失效模式 2. 确认每一失效模式的后果和原因 3. 依据风险顺序(严重度、频度及探测度)采取措施 4. 提供问题改正行动及跟催
FMECA(潜在失效模式与影响分析)
FMECA定义故障模式、影响和危害性分析(Failure Mode, Effects and Criticality Analysis，简称FMECA) 是在工程实践中总结出来的，以故障模式为基础，以故障影响或后果为目标的分析技术。
它通过逐一分析各组成部分的不同故障对系统工作的影响，全面识别设计中的薄弱环节和关键项目，并为评价和改进系统设计的可靠性提供基本信息。
FMECA是针对产品所有可能的故障，并根据对故障模式的分析，确定每种故障模式对产品工作的影响，找出单点故障，并按故障模式的严重度及其发生概率确定其危害性。
所谓单点故障指的是引起产品故障的，且没有冗余或替代的工作程序作为补救的局部故障。
FMECA包括故障模式及影响分析（FMEA）和危害性分析（CA）。
FMECA表格示例实施FMECA应注意的问题1.明确分析对象找出零部件所发生的故障与系统整体故障之间的因果关系是FMECA的工作思路，所以明确FMECA的分析对象，并针对其应有的功能，找出各部件可能存在的所有故障模式，是提高FMECA可靠性和有效性的前提条件。
2.时间性FMEA、FMECA应与设计工作结合进行，在可靠性工程师的协助下，由产品的设计人员来完成，贯彻“谁设计、谁分析”的原则，并且分析人员必须有公正客观的态度，包括客观评价与自己有关的缺陷，理性分析缺陷的原因。
同时FMEA必须与设计工作保持同步，尤其应在设计的早期阶段就开始进行FMECA，这将有助于及时发现设计中的薄弱环节并为安排改进措施的先后顺序提供依据。
如果在产品已经设计完成并且已经投产以后再进行FMEA，其实对设计的指导意义不大。
一旦分析出原因，就要迅速果断地采取措施，使FMEA分析的成果落到实处，而不是流于形式。
3.层次性进行FMECA时，合理的分析层次确定，特别是初始约定层次和最低约定层次能够为分析提供明确的分析范围和目标或程度。
此外，初始约定层次的划分直接影响到分析结果严酷度类别的确定。
失效模式及后果分析
潜在失效模式及后果分析FMEA一基本概念1. 可靠性工程学中应用最多的方法潜在失效模式及后果分析FMEA威布尔概率纸故障树分析法FTA失 效Failure —— 一个产品/过程/系统不能正常工作需要修理或调换也称故障失效模式Failure Mode —— 失效的表现形式失效后果Failure Effect —— 失效给顾客带来的影响失效强调的是产品本身的功能状态事故强调的是造成损害的后果失效并不都引起事故顾客Customer —— 不仅仅是“最终使用者”还可以是后续或下一工序的使用者2. 术语二为什么要FMEA?1预测可以预先发现或评估产品/过程中潜在的失效及影响2持续改进不但改进并积累经验并将其文件化程序化3防错避免同类错误的发生4客户要求部分客户要求供应商有FMEA并不断更新5审核要求为通过QS9000,VDA 6.1等标准必须有FMEA •首先集中有限的资源于高风险项降低开发成本•提高产品功能保证和可靠性•缩短开发周期•改善内部信息交流•将责任和风险管理联系起来三定义FMEA —— Potential Failure Mode and Effects Analysis潜在失效模式及后果分析是一种系统化的可靠性定性分析方法通过对系统各组成部分进行事前分析发现评价产品/过程中潜在的失效模式查明其对系统的影响程度以便采取措施进行预防的分析方法后经发展对可能造成特别严重后果的失效模式进行单独分析称危害度分析CA:Criticality Analysis合称FMECA目前被普遍简称为FMEA常被读作[feime]或各字母单独发音为F,M,E,A50年代初期美国Grumman 公司第一次把FMEA 思想用于一种战斗机的操纵系统的设计分析取得较好效果以后逐渐推广 60年代中期用于美国航天工业阿波罗 1974年用于美国海军1629号军标1985年IEC 公布了FMEA 标准: IEC812这个标准被我国等同采用为GB 7826-87系统可靠性分析技术,失效模式和效应分析(FMEA)程序四 FMEA应用与发展运用FMEA有助于企业提高产品功能保证和可靠性降低担保费用与折扣费用缩短开发周期减少批量投产时发生的问题提高准时供货信誉降低开发成本改进服务改善内部信息交流五 FMEA的类型SFMEA —— 对产品开发过程策划综合评估通过系统子系统分系统不同层次展开自上而下逐级分析更注重整体性逻辑性DFMEA —— 对设计输出评估识别和消除产品及每一零部件的设计缺陷PFMEA —— 对工艺流程的评估识别和消除制造/服务过程中每一环节的潜在隐患六何时需要做FMEA1. 关注焦点新 / 更改环境新 / 更改使用条件 —— SFMEA新 / 更改过程 —— PFMEA新 / 更改设计新 / 更改技术 —— DFMEA2. 事前行为及时性是成功实施FMEA的最重要因之一在产品正式定型之前和过程正式实施之前 FMEA作为设计与工艺评审的有效工具有助于预防缺陷减少损失3. 在产品形成的全过程中 DFMEA PFMEASFMEA策 划产品设计开发过程设计开发生 产七实施FMEA的准备1.团队FMEA 是系统化的专业活动多功能小组会议是FMEA 的主要活动形式多功能小组通常有相关专业人员组成有时包括相关 的工人代表甚至可包括客户或供应商设计工艺制造生产服务质量试验可靠性熟悉产品了解过程富有经验掌握信息和资料多方合作集体智慧专业人员2.相关信息顾客要求法律法规相关标准设计意图同类产品的经验/教训供应商提供的资料……八FMEA的步骤失效模式及影响分析日期PS O D R RE C E P P P P P 零件/过程失效模式失效影响V原因C控制T N措施S O D N1.描述过程2.确定潜在的失效模式3.描述失效的影响4.评估严重度(SEV)5.确定原因6.评估频度(OCC)7.描述目前的控制方法8.评估探测度(DET)9.计算RPN值10.建议及采取措施11.评定措施被采取后的结果开始确定对象风险评估结束失效模式后果原因现行控制/预防措施失效后果严重度 S 失效发生的频度 O 探测度 D 风险度RPN=S*O*DNo 纠正 /预防 措 施高风险Yes失效分析第1步描述过程缺陷数据, PMAP, 过程专家以及客户输入提供了FMEA 的起点针对过程问题与组员达成共识第2步确定潜在的失效模式列出过程当中每一步骤里潜在的可能出现错误的事项第3步描述失效的后果列出每个失效模式产生的影响,每个失效模式可能会有多个失效的后果第4步评估严重度(SEV)确定失效对客户影响有多严重严重度的直接功能是评定每个失效后果严重性的等级第5步确定原因识别出什么会引起失效模式的产生第6步评估频度(OCC)确定对客户影响有多严重频度的直接功能是评定原因和对结果产生影响的概率等级第7步描述控制确定探测或预防失效模式产生的现行控制手段第8步评估探测度(DET)探测度的直接功能是评定现有的控制对预防失效后果影响客户的程度第9步计算风险度风险度RPN) = 严重度X频度X不易探测度RPN 帮助理解哪是首先重点要去付出努力做的第10步建议及采取措施RPN值计算出来后纠正措施要首先在RPN最高的过程进行纠正措施的目的是要减少任何一个或所有严重度频度或不易探测度的数值等级第11步评估行动措施确定探测或预防失效模式产生的现行控制手段第12步接下去干什么严重度等级表等级描述12改进的机会已经明确但是没有改进措施失效的影响可以忽略3失效的影响是轻微的客户大概不会觉察到这种缺陷4失效的影响是中等的一些客户可能会觉察到并拒绝接受这种服务/产品567产品过程或服务被严重降级客户会觉察到并且就问题或许会做一些工作或者干脆拒绝接受9810失效的影响是严重的产品/服务将不能达到客户的运行和使用的要求或者会引起安全问题九评估标准频度评价准则表等级描述12在没有到达客户之前能够觉察到最高的缺陷概率有几乎完全预防原因发生的控制方法3在没有到达客户之前能够觉察到很高的缺陷机会4有典型的预防缺陷发生的控制方法在没有到达客户之前能够觉察到中等的缺陷机会56缺陷发生后有探测原因的控制7在没有到达客户之前能够觉察到低等的缺陷机会9在没有到达客户之前能够觉察到最低的缺陷概率客户可能会对产品/服务进行抱怨或干脆拒绝接受很少或没有控制来预防缺陷产生的原因810没有一致性的控制手段来预防缺陷或探测原因不易探测度等级表评估标准是完全固定的吗z有关风险程度的等级划分没有唯一的标准z可以根据企业自身的经验和产品的特点而z定但在同一企业内相类似的产品之间z应采用统一的尺度以保证相互间具有z可比性并且还应考虑在顾客及供应商之z间保持一致性汽车电机电器等民用工业在自身质量保证体系中, 规定在产品/工艺设计确认之前进行FMEA,以确保无缺陷/无隐患并且将其发展为对供应商的要求如QS 9000 质量体系要求——美国汽车工业行动集团AIAG VDA6.1质量体系审核——德国汽车汽车工业联合会VDAFMEA 的应用与发展FMEA ——系统化规范化的方法设计更改工艺更改流程更改控制计划设计意图顾客要求法律法规相关标准同类产品的经验和教训… …确定对象失效模式及后果估计风险评估纠正/预防 措施。
潜在的失效模式及后果分析
潜在的失效模式及后果分析概述：潜在的失效模式及后果分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA）是一种系统性的方法，用于识别并评估设计中可能出现的潜在失效模式及其可能的后果。
通过FMEA，可以帮助设计团队和制造商在早期阶段识别和解决设计中的潜在问题，提高产品的可靠性和性能。
1.确定失效模式在进行FMEA之前，首先要识别可能的失效模式。
失效模式是指在实际使用或操作过程中可能发生的特定故障，可能导致系统或组件功能中断或性能丧失。
设计团队应根据产品的特殊要求和预期使用环境，列举潜在的失效模式。
2.评估失效后果对于每个失效模式，设计团队应评估其可能的后果，包括安全、可靠性、功能性和性能方面的潜在影响。
后果评估可以基于已知的工程知识、历史数据、类似产品的分析以及符合相关规范和标准的要求。
3.确定失效的严重程度在评估失效后果后，可以为每个失效模式分配一个严重程度等级。
严重程度等级可以根据对产品和用户的潜在影响进行定义，通常使用数字或字母等级表示。
等级越高，表示失效对产品和用户的影响越严重。
4.分析失效的原因在确定了可能的失效模式和其严重程度后，设计团队应分析失效的原因和潜在根本原因。
通过这一步骤，可以识别导致失效模式的设计、制造或其他因素，并采取相应的措施来预防失效的发生。
5.确定控制措施对于确定的失效模式和其原因，设计团队应确定适用的控制措施，以减少或消除失效的可能性。
控制措施可以包括设计变更、工艺改进、材料选择、测试和验证等。
6.重新评估风险在采取控制措施后，设计团队应重新评估失效模式的严重程度和发生概率。
这可以帮助团队确认控制措施的有效性，并通过进一步的优化来减少潜在的风险。
通过以上步骤，设计团队可以系统地识别并评估设计中的潜在失效模式及其可能的后果。
这种方法有助于提早发现和解决设计问题，减少不必要的成本和时间浪费，改善产品的质量和性能。
FMEA是一个灵活的工具，可以根据不同的应用领域和需求进行定制和适应。
机加工设备潜在失效模式及后果分析的应用
机加工设备潜在失效模式及后果分析的应用摘要：针对目前国内机床行业的现状，对机床在加工过程中存在的问题进行了分析。
利用潜在失效模式及后果分析（FMECA）技术，结合质量管理工具 PDCA方法，对机床的加工过程进行了改进。
本文在论述机床加工过程中存在问题的基础上，重点介绍了FMECA技术在机床加工过程中的应用。
关键词：机床；失效模式；后果分析引言：通过潜在失效模式技术对设备进行改进，能有效提高设备的加工精度、加工效率、产品质量，提高企业的经济效益。
PDCA产品在生产过程中的失效是一种普遍现象。
机械产品的质量与它所使用的加工设备密切相关。
机械设备失效包括物理、化学、机械等各种形式，其失效后果与其加工对象有着密切联系。
1.机床加工过程中存在的问题由于国内机床行业的起步较晚，自主研发能力较差，因此在机床的制造过程中存在一些问题，具体表现在：（1）设计不合理。
数控机床的设计与制造必须根据数控系统提供的控制指令、输入的信息进行，而这些控制指令和输入信息在加工过程中又是不确定的，从而导致加工精度低、加工效率低、生产成本高。
（2）装备质量低。
国内机床行业经过多年发展，在制造精度方面有了一定提高，但与国外先进水平相比还有一定差距。
主要体现在机床零部件的加工精度、装配精度和整机的刚性等方面。
（3）可靠性较低。
与国外先进水平相比，国内机床行业在可靠性方面还存在一定差距。
主要体现在机床的平均故障间隔时间（MTBF）较短，平均故障修复时间（MTTR）较长。
（4）生产成本高。
由于机床生产和维修工艺不成熟、技术水平落后等原因，国内机床行业在制造过程中普遍存在着“高成本、低产出”的现象，由此造成了企业生产成本居高不下的局面。
（5）行业壁垒低。
虽然我国机床行业起步晚，但由于国家对机床行业采取了优惠政策，近年来发展迅速，目前国内的机床行业已初具规模，一些大型机床企业已进入世界领先行列。
但由于这些企业都是在国外市场发展起来的，因此国内大多数企业缺乏自主知识产权和核心技术。
潜在的失效模式及后果分析FMEA
潜在的失效模式及后果分析〔FMEA〕第1章概论1.1什么是FMEA?潜在的失效模式及后果分析〔英文：PotentialFailureModeandEffectsAnalysis.简称FMEA〕。
是在产品／过程／效劳等的筹划设计时期，对构成产品的各子系统，零部件，对构成过程，效劳的各个程序逐一进行分析，寻出潜在的失效模式，分析其可能的后果，评估其风险，从而预先采取措施，减少失效模式的严重程度，落低其可能发生的概率，以有效地提高质量与可靠性，确保顾客满足的系统化活动。
FMEA是一种系统化的工作技术和模式化的考虑形式。
FMEA确实是根基及早地指出依据经验判定出的弱点和可能产生的缺陷，及其造成的后果和风险，并在决策过程中采取措施加以消除。
FMEA是一个使咨询题系统地得到合理化解决的工具，实际上也是目前全世界行之有效的预防手段，实施FMEA确实是根基依据经验和抽象思维来确定缺陷，在研究过程中系统地剔除这些缺陷的工作方法，它可划分为三个方面：SFMEA－系统FMEADFMEA－设计FMEAPFMEA－过程FMEA1.2FMEA的历史世界上首次采纳FMEA这种概念与方法的是在20世纪60年代中期美国的航天工业。
进进70年代，美国的海军和国防部相继应用推广这项技术，并制订了有关的标准。
70年代后期，FMEA被美国汽车工业界所引用，作为设计评审的一种工具。
1993年2月美国三大公司联合编写了FMEA手册，并正式出版作为QS9000质量体系要求文件的参考手册之一，该手册于1995年2月出版了第2版。
1994年，美国汽车工程师学会SAE公布了SAEJ1739－潜在失效模式及后果分析标准。
FMEA还被广泛应用于其他行业，如粮食、卫生、运输、燃气等部门。
1.3什么缘故要进行FMEA?工程中大量的事实证实，由于筹划设计时期疏忽，分析缺乏，措施不够，以至造成产品／过程／效劳等投进运行时严重程度不同的失效，给顾客带来损失，甚至产生诸如“挑战者〞号航天飞机爆炸的惨痛事故。
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—— 有关术语
可靠性
可靠度的估计值：
^ No-r(t) R (t) = ————— No
其中：No : t=0时刻，在规定条件下工作的产品数 r(t): 在0→t时刻的工作时间内，发生故障的 产品数
100台计算机开始工作 t=0 有5台发生故障 仍有95台在工作 t=1000h t SS
—— 有关术语
高科技产品
SS
ISO/TS16949技术规范
体系要求的五大核心工具之一:
PPAP : 生产件批准程序 APQP : 产品质量先期策划 SPC : 统计过程控制 FMEA: 潜在失效模式及后果影响分析 MSA : 测量系统分析
FMEA 参考手册
由北美三大汽车公司（克莱斯勒、福特和通用）FMEA
SS
不可修复的产品: 由于产品用途的2) 平均故障间隔时间( MTBF )
MTBF = — t I = — n i=1 n
其中 n： 故障发生次数; 1 n T
可靠性
tI： 每次工作持续时间
T： 产品总工作时间
可修复的产品:
基本修复、完全修复
SS
2.2.4 寿命特征参数
工作组编写；是一本设计FMEA和过程FMEA的开发指 南；目的不在于定义要求，而是在于阐明FMEA技术开发 中的问题；
1993年2月发布第一版；1995年2月发布第二版；
2001年7月发布第三版；2008年6月发布第四版；
2001年11月发布《设备和工装潜在失效模式及后果分
析（MFMEA ）》第一版；
按失效模式影响分类:
—— FMECA、FTA、ETA；
按综合应用分类: —— FMECA + FTA、 —— FTA + ETA。
SS
3.3 FMECA 分析技术
潜在失效模式影响及后果分析(FMEA) :
FMEA
Failure Mode and Effects Analysis
一种系统化的可靠性定性分析方法; 通过对系统各组成部分进行事前分析，发现、 评价产品或过程中潜在的失效模式，查明其对 系统的影响程度，以便采取措施进行预防。
FMEA
错误输入（过大） 输入过小 输出过大 无输入 无输出 短路 开路 漏泄 其它（1）
（1）指可适合于系统性、要求和运行限制的其它独特失效条件
SS
第三讲 FMECA分析技术
3.1 可靠性分析
3.2 失效分析技术
3.3 FMECA 分析技术
3.4 FEMA 特点
3.5 分析对象、范围 3.6 目的、意义、作用
不稳定、不均匀、选择处理不当
失效的潜在起因/机理
起因机理
扭矩不当 焊接不当 润滑不足或无润滑 零件漏装或错装 定位器有碎屑
测量不精确
热处理不当
损坏的工装
不正确的机器设置
浇口/通风不足
失效发生的主要原因分布
失效发生的原因主要包括六个方面：
一、设计问题；
二、材料问题（含器件）
3) 平均修复时间(MTTR)
MTTR = — t i n i=1
其中： n：修复次数 t I: 第 i 次修复时间
可靠性
1 n
产品维修性
SS
2.3 系统与可靠性模型
系统:
FMEA
广义概念: 由若干个单元有机组成的一个可完成某一 功能的综合体。 狭义概念: 为完成某项任务或实现某种功能的设备、 人员、技术及环境的集合。
系统的可靠性R系=R设· R软件· R人员· R接口
SS
——系统与系统结构图
一般系统的功能结构图
SE1.1
SE1
系统
SE1.2 SE2.1 SE2.2.1
System
SE2
SE2.2
SE2.3 SE2.2.2 交接点
SS
...
SE3 （SE：系统单元） SE3.5
——系统与系统结构图
串联系统可靠性模型
4)重要性(后果程度)；5)复杂性。
SS
——有关术语
FMEA
(2) 进行可靠性计算:指标分配、预计、评估 可靠性模型 ；
(3) 进行可靠性分析 FMECA / FTA；
(4) 制定可靠性设计准则；
(5) 进行可靠性验证与评估。
(6) 可靠性控制→生产制造。
(7) 可靠性维护→用户使用。
SS
2.5 失效模式
A1
A2
A3
n
An
RS（t）= Ri（t）
S （ t） = 1 + 2 + 3 + … + n
SS
i=1
—— 系统与系统结构图
并联系统可靠性模型 A1 A2
An
RS（t）= 1 - 〔 1 - Ri（t）〕
i=1
n
SS
—— 系统与系统结构图
混联系统可靠性模型
B1
例：继电器的触头失效模式。
FMEA
失效模式：元器件或产品失效的一种表现形式；
失效后果：失效模式对产品功能、安全性所
造成的后果；
危害度 (严重度)：某种失效后果的严重程度；
潜在失效模式：可能发生的失效模式。
SS
典型的失效模式
弯曲 断裂 脏污 短路 表面粗糙 毛刺 转运损坏 变形 开路 开孔太深 孔错位 漏开孔 表面太光滑 接触不良
三、加工问题；
四、装配问题；
五、检测问题；
六、使用问题。
可能发生的失效模式
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 失效模式 结构失效（破损） 物理性质的卡结 颤振 搁置失效 打不开 关不上 误开 误关 内部泄漏 外部泄漏 超出容限 意外运行 断续性工作不稳 漂移性工作不稳 错误指示 序号 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 失效模式 错误模式 不能切换 提前运行 滞后运行
第三讲 FMECA分析技术
3.1 可靠性分析
FMEA
为了保证产品/过程设计的可靠性，应对设计方
案做可靠性分析；
目 的:
1）评价系统及其组成单元的可靠性水平； 2）提高系统及其组成单元的可靠性 (更重要)
主要方法: 故障/失效分析技术。
SS
——FMECA分析技术
FMEA
3.2 失效分析技术
注意：失效模式应以规范化技术术语描述， 不同于顾客察觉的现象
潜在失效的后果
噪音 粗糙 费力 工作不正常 异味 渗漏 不能工作 报废 外观不良
对最终 使用者
对下道 工序
无法紧固 不能配合 不能连接 无法安装 损坏设备 危害操作者 工装过度磨损
典型的失效机理
FMEA
物理的：磨损、屈服、疲劳… 化学的：腐蚀、老化、变质 … 原材料/元器件缺陷：
C1
A1
A1
B2
A3
C2
B3
SS
2.4 可靠性工程
目的 : 减少失效率和寿命周期费用；
费用
总费用 研制费用
FMEA
使用费用
最佳区域
R（t）
SS
——有关术语
FMEA
可靠性工程内容 ：
(1) 论证确定可靠性指标
定性 → 定量：MTBF / λ（t） 准则: 1)必要性；2)可能性；3)危害性；
!
SS
第一讲 概 述
1.1
FMEA
FMECA包含两部分
失效模式及后果分析(FMEA); 危害度分析(CA);
FMEA与CA合并为FMECA。
可靠性工程中最基本、最有效和最重要的 分析技术之一
SS
——概述
FMEA
1.2 发展过程
FMEA60年代中期由美国军方研发和建立; 首先在航空航天及核技术中应用;
对发生或可能发生失效的系统及其组成单元 进行分析。
鉴别其失效模式、失效原因(失效机理) ； 估计该失效模式对系统可能产生的后果； 分析该后果的严重程度 (影响和后果分析) ；
采取措施，提高系统的可靠性。
SS
常用失效分析方法
按失效原因分类:
—— 直方图、因果图、主次图；
FMEA
SS
2.1.1 可靠性
可靠性的形成
FMEA
设计过程形成：分析、评估、优化 生产过程形成：控制计划 使用过程形成：使用规范
}
固有 可靠性
使用可靠性
SS
—— 有关术语
FMEA
2.1.2 可靠度
产品在规定的条件下和规定的时间内完
成规定功能的概率。
可靠度是时间的递减函数。
R（t）= P（ T > t ）
和其他工具的关联；
改进了严重度、发生频度、探测度的评级表，以便对实
际分析和使用更有意义；
介绍了行业内目前使用的可选方法，不再强调“标准表
格”
建议不要把RPN作为风险评估的首要方法。
FMEA参考手册第四版的变化
第一章：提供了FMEA通用指南，提出管理者支持的需求
和定义一个开发并维持FMEA的过程的需求，以及持续改 进需求； 第二章：描述了在DFMEA和PFMEA之间比较通用的应用 方法，其中包括：策划、策略、措施计划、管理者支持的 需求和FMEA中的职责； 第三章：着重于DFMEA，包括，建立分析的范围、框图 使用、 DFMEA的各种类型，小组的组建、分析的基本程 序、措施计划、后续行动、RPN的可选方法、与PFMEA 以及确认计划的联系。 第四章：着重于PFMEA，包括，建立分析的范围、流程 图的使用、 小组的组建、分析的基本程序、措施计划、 与DFMEA以及控制计划的开发的联系。